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방법 논문

단일 코호트 식민지와 노동자 꿀벌의 호르몬 치료의 준비 역할 및 / 또는 내분비 시스템과 생리학 관련 분석하기

15.3K 조회수

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DOI:

10.3791/54240

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2016년 9월 6일

이 논문에서

요약

여기에서 우리는 단일 코호트 꿀벌 식민지의 제조를위한 우리의 상세한 프로토콜을 설명 - 롤 관련 근로자의 생리를 분석하기위한 유용한 도구입니다. 우리는 또한 작업자의 행동 및 / 또는 생리 조절에 이러한 호르몬의 참여를 평가하기 위해 청소년 호르몬과 에크 디손과 근로자를 치료하기위한 상세한 프로토콜을 설명합니다.

초록

꿀벌 일벌은 군체 활동 유지와 관련된 다양한 작업에 종사하고 있습니다. 노동자의 업무는 나이에 따라 바뀝니다(연령에 따른 분업). 젊은 일꾼들은 새끼를 돌보는 일에 종사하고(수벌), 나이 든 일꾼들은 꿀과 꽃가루를 찾는 일에 종사합니다(수렵 채집자). 노동자의 생리학은 이러한 역할 변화와 관련하여 변화합니다. 예를 들어, 하인두선(HPG)의 주요 기능은 주요 로열젤리 단백질(MRJP)의 분비에서 탄수화물 대사 효소의 분비로 바뀝니다. 일반적인 군집에서는 일꾼이 나이가 들어감에 따라 일꾼의 업무가 변하기 때문에 노화와 함께 발생하는 생리적 변화를 역할 이동과 함께 발생하는 생리적 변화를 구별하기는 어렵다. 역할 이동과 관련하여 HPG를 포함한 일벌 조직의 생리적 변화를 연구하기 위해서는 거의 같은 나이의 일벌이 다른 작업을 수행하는 단일 코호트 군집을 준비하여 꿀벌 군집 개체군을 조작하는 것이 유용할 것입니다. 여기에서는 이 분석을 위해 단일 코호트 콜로니를 준비하기 위한 자세한 프로토콜에 대해 설명합니다. 단일 집단 군집 준비 후 6-8일이 지나면 평소보다 일찍 채집 작업을 수행하는 조숙한 채집자가 군체에 나타납니다. 대표적인 결과는 HPG 유전자 발현의 역할과 관련된 변화를 나타내었으며, 이는 역할과 관련된 HPG 기능을 시사합니다. 군체 개체군을 조작하는 것 외에도 내분비계 분석은 역할 관련 생리학을 조사하는 데 중요합니다. 여기에서는 엑디손의 활성 형태인 20-하이드록시엑디손(20E)과 청소년 호르몬 유사체인 메토프렌으로 근로자를 치료하기 위한 자세한 프로토콜도 설명합니다. 처리된 꿀벌의 생존율은 HPG의 유전자 발현을 조사하기에 충분했습니다. 20E 및/또는 메토프렌 처리에 대한 반응으로 유전자 발현 변화가 관찰되었으며, 이는 호르몬 처리가 HPG의 생리적 변화를 유도하는 것을 시사합니다. 여기에 설명된 호르몬 치료 프로토콜은 근로자 생리학에 대한 호르몬 효과를 조사하는 데 적합합니다.

서론

유럽 ​​꿀벌, API를 mellifera이는 고도로 조직 된 사회 (1)와 eusocial 곤충이다. 작업자 꿀벌 (노동 계급) 식민지 활동을 유지하기 위해 다양한 작업에 종사하고 있으며, 이러한 작업은 노동 2-4의 연령과 관련된 부문이라고 우화 후 작업자 꿀벌의 연령에 따라 변경합니다. 젊은 노동자 (<십삼일 세) 고령 근로자는 동안, 로얄 제리 (간호사 꿀벌)을 분비하여 하이브에 무리를 돌봐 (> 15 일)는 하이브 (초지) 2-4 이외의 꿀과 꽃가루를 수집합니다. 노동자의 생리는이 역할 변화와 관련하여 변경합니다. 예를 들어, 하인두암 샘 (HPGs)의 기능은 2,5를 구하고으로 간호의 역할 변화와 관련 외분비 머리에있는 땀샘, 변화를 쌍. 간호사 꿀벌 HPGs는 주로 꿀벌 우유의 주요 구성 요소 주요 로얄 젤리 단백질을 합성. 한편, 주로 사일리지의 HPGs포도당과 과당 수크로오스로 변환하여 허니에 꿀을 처리하기 위해, 예컨대 α 글루코 III 탄수화물 대사 효소를 합성한다. 우리의 이전 연구는 밝혀 그 역할 변화 6-9시 α - 글루코시다 III, 변경 내용을 암호화하는 주요 로얄 젤리 단백질 및 Hbg3를 인코딩 mrjp2의 표현.<....

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프로토콜

단일 코호트 식민지 1. 준비

  1. 세 꿀벌 식민지 두 개의 단일 코호트 식민지를 만들려면 새로 등장 노동자의 충분한 수를 얻기 위해를 준비합니다.
    1. 콤에 덮인 주변 세포의 일부 번데기는 갈색 눈과 핀셋을 사용하여 출장 빗를 열어 착색 된 표피가 있는지 확인합니다. 이 번데기 주변 콤 세포에 존재하는 경우, 전체의 빗 번데기 대부분 약 1~3일을에 등장 할 것이다.
    2. 그 후, 모든 부착 성인 꿀벌이 브러시로 제거 된 후 이러한 번데기가 포함 된 빗를 수집하고 식민지 사이의 변동성을 최소화하기 위해 세 개의 식민지에서 빗 섞는다.
  2. 빈 하이브 상자에 수집 된 빗를 놓고 습한 조건에서 33 ° C (> 60 % 상대 습도)에 품어. 수집 된 빗에서 삼일 (식민지 3,000 근로자)을 통해 약 6,000 새롭게 등장 근로자를 수집합니다.
  3. worke의의 양을 결정오 새롭게 등장 노동자의 중량을 기준으로 R은 임의로 조작되지 식민지에서 수집.
    1. 무작위로 저울을 사용하여 조작되지 식민지에서 수집 한 다섯 새롭게 등장 노동자의 무게를.
      참고 : 다섯 새롭게 등장 근로자의 무게는 일반적으로 500-600 밀리그램이다.
    2. 오 새롭게 등장 근로자의 평균 무게에 의해 수집....

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결과

단일 콜로니 코호트 제조 프로토콜의 개요는도 1a에 도시되어있다. 컬렉션 샘플 단일 코호트 식민지를 준비에서 실험의 시간 코스는 그림 1B에 표시됩니다. 간호 행동이나 구하고 행동에 대한 행동 기준을 만족 근로자는 단일 코호트 식민지에서 수집하고, HPG의 개발은 이러한 노동자 추정 표 1은 세 그룹으로 HPG 개발의 분류를 보여줍니다.; 크기에 따라 '개발', '중간'및 '주름진'. HPGs의 세 가지 클래스를 보여주는 대표적인 사진은 그림 2에 표시됩니다. 결과는 간호사 꿀벌과 조숙 한 초지 모두, 프로토콜에 설명 된 기준에 따라, 또한 단일 코호트 식민지에서 관찰되었다 나타냅니다. HPGs에 mrjp2 및 Hbg3의 발현이었다 엔HPG 기능은 작업자의 역할

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토론

단일 코호트 식민지의 제조

여기에서 우리는 일벌의 역할의 변화와 관련된 HPG 생리학의 분석을 위해 단일 코호트 식민지를 준비하는 우리의 이전 연구 (16)에서 사용되는 프로토콜을 설명했다. 절차 1.6-1.7 및 그림 2에 설명 된 기준을 만족 간호사 꿀벌과 조숙 한 초지는 단일 코호트 식민지 (표 1)에서 관찰되었다. HPG의 분류 기준으로 미국에서 그림 2의 사진은 유용 할 것이다. 노동자의 행동과 HPG 개발 모두에 따라 기준은 전형적인 식민지에서 간호사 꿀벌 또는 초지를 정의하기위한 유효합니다. 점차 꼴로 간호의 역할 변화는 그 식민지에서 진행 : 그 꼴을 행동에 점차 역할 시프트 2시 증가하면서 간호 동작에서 보낸 시간의 양이 점차 감소한다. 따라서, 작업자가 그 독점적 수집하기 어렵다단지 행동 기준으로 간호 또는 꼴을 수행합니다. HP.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 일본 문부과학성(MEXT)의 과학 연구 보조금(B)과 혁신 분야 '시스템 분자 행동학'에 대한 과학 연구를 위한 보조금 보조금의 지원을 받았습니다. T.U.는 일본 젊은 과학자 과학 진흥 협회(Japan Society for the Promotion of Science for Young Scientists)로부터 보조금을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
UNIPOSCA미쓰비시 연필PC-5M벌에 표시를 적용하기 위한 마커 펜   
20-하이드록시엑다이손시그마 알드리치H5142
메토프렌시그마 알드리치33375
번식 케이스 곤충IRIS OHYAMACP-SS
전기모션 믹시어 ISO23M-R25조직의 균질화
TRIZol 시약Invitrogen15596-026총 RNA 추출
DNase I Takara2270A
PrimeScript RT 시약 키트TakaraRR037A역전사용 시약
SYBR Premix ExTaq IITakaraRR820A실시간 PCR
LightCycle 1.2 기기시약 Roche12011468001real-time PCR
LightCycle Capillaries (20μ l)Real-Time PCR을 위한 재료4929292001Roche
용

참고문헌

  1. Wilson, E. O. The insect societies. , Harvard university press. (1971).
  2. Winston, M. L. The biology of the honey bee. , Harvard university press. (1987).
  3. Lindauer, M. Ein Beitrag zu....

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재인쇄 및 허가

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